CC BY
36
ВЛИЯНИЕ 5-ДНЕВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА РЕАКТИВНОСТЬ АРТЕРИЙ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА К МЕЗАТОНУ
Мирюк М.Н
Институт медико-биологических проблем РАН, Хорошевское ш.,76-а, г. Москва
Аннотация. После 5-дневного воздействия холода прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника было больше контрольной группы на все дозы исключительно за счет увеличения количества активных а1-адренорецепторов (Рм) на 46%, хотя и снизилась чувствительность а1-адренорецепторов (1/К) на 26%.
Ключевые слова: адаптация, холод, мезатон (фенилэфрин), артерии тонкого кишечника, кролик.
Актуальность исследования. Изучение адаптации к низким температурам актуально, т.к. освоение Севера [1, 2, 3] идет не только за счет миграции населения, но и используется вахтовый и экспедиционновахтовый метод труда, когда человек подвергается периодическому процессу адаптации [6, 7] и деадаптации к холоду. При этом может возникнуть состояние "незавершенной адаптации", одним из признаков которой является изменение реактивности периферических рецепторных систем.
Поэтому можно считать, что сравнительная количественная оценка функциональной активности альфа-1-адренорецепторов артериальных сосудов "ядра" и "оболочки" тела при различных сроках холодовой адаптации способствует раскрытию механизмов регуляции кровотока в различных сосудистых регионах на уровне рецепторов и представляет научный и практический интерес для физиологов, биохимиков, фармакологов и клиницистов.
Наибольшее значение в теплообмене организма со средой у человека и ряда животных имеет кожа. До сих пор молчаливо признавалось, что главную роль в теплообмене между кровью и кожей играют капилляры. Однако в работе Иванова К.П., Лучакова Ю.И. [4, 5] показано, что полный теплообмен между тканями кожи и кровью происходит в крупных артериолах диаметром 100-150 мкм еще до того как кровь достигнет капилляров, поэтому авторы придают первостепенное значение функционированию артериовенозным анастомозам кожи в терморегуляции.
Но изучению влияния холода на артерии внутренних органов пока придается мало внимания в публикациях, поэтому мы и исследовали реактивность артерий кишечника при холодовой адаптации.
Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось по 6 часов ежедневно в охлаждающей камере при температуре (-)10'С. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Мезатон (фенилэфрин) в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ариенса, которая основывается на том, что величина эффекта пропорциональна количеству комплексов рецептор-медиатор. Максимальный эффект имеет место при оккупации всех рецепторов. Для анализа ответной реакции сосудистых регионов нами использован графический способ определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка [8, 9, 10].
Результаты исследования. В работе представлена группа животных после 5-дневной холодовой адаптации. На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Рт мм.рт.ст.) контрольной группы (Ы) животных и кроликов после 5-дневного охлаждения после введения восьми доз мезатона. В обоих группах увеличение дозы мезатона ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления тонкого кишечника (Рт).
При дозе 1.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=38+1.48 мм.рт.ст. , а после 5-дневной холодовой адаптации Рт=48 +1.52 мм.рт.ст. (Р<0.05). При дозе мезатона 1.5 мкг/кг в контрольной группе Рм=56.00+1.77 мм.рт.ст, после 5-дневной адаптации Рм=73.9+1.67 мм.рт.ст. при Р<0.05. Дальнейшее увеличение доз мезатона до 12 мкг/кг показало, что прессорная реакция везде была больше у животных после 5-и дневной холодовой экспозиции (рис.1) по отношению к контрольной группе (Р<0.05).
Для исследования механизмов функционального изменения а1-адренореактивности артериальных сосудов кишечника кроликов после 5-и дней холодовой экспозиции к мезатону и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.2 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис.2 прямая, отражающая животных после 5-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0026, что соответствует Рм=384,6 мм.рт.ст. Эта цифра характеризует количество активных а1-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% а1-адренорецепторов бесконечно большой дозой мезатона. Контрольная группа животных представлена на рис.11 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0038, что соответствует Рм=263 мм. рт.ст.
300
250
200
150
100
50
0
252
235
214
172
125
131
74 76
92
99
38
48
56
160
178
194
1Y
1.5Y
2Y
3Y
5Y
8Y
10Y
12Y
Pra.l. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла кишечника на мезатон в контрольной группе и после 5-и дней холодовой адаптации. По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (Y). По оси ординат: изменение перфузионного давления в мм.рт.ст., темные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после холодовой адаптации.
Таким образом, количество активных а1-адренорецепторов увеличилось с Pм=263 мм.рт.ст. в контроле до Pм=384,6 мм.рт.ст. после 5-дневной холодовой адаптации , то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.46 раза или возросло на 46% по сравнению с контрольной группой (рис.2).
P^.2. Повышение перфузионного давления артериального русла кишечника кролика на мезатон в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 5-и дней холодовой адаптации (5-ДНЕЙ). По оси абсцисс: от пересечения с осью ординат направо - доза препарата в обратной величине (1/мкг.кг); ниже в круглых скобках - доза препарата в прямых величинах (мкг.кг); от пересечения с осью ординат налево - величина чувствительности взаимодействия (1/К) рецепторов с миметиком, а обратная ей величина отражает сродство (К мкг.кг) рецепторов к миметику. По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1^м); а прямая величина (?м) мм.рт.ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов. Для характеристики чувствительности взаимодействия мезатона с а1-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.15. Как видно из рис.2 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.19 . Таким образом, после 5-дневного охлаждения чувствительность а1-адренорецепторов к мезатону уменьшилась с 1/К=0.19 в контроле до 1/К=0.15 (P<0.05) в 1.26 раза или снизилась на 21%.
Таким образом можно сделать вывод, что после 5-дневного воздействия холода прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника было больше контрольной группы на все дозы исключительно за счет увеличения количества активных а1-адренорецепторов (Рм) в 1.46 раза, хотя и снизилась чувствительность а1-адренорецепторов (1/К) в 1.26 раза.
Обсуждение результатов и выводы. В артериях тонкого кишечника на 5-й день холодовой адаптации на все исследуемые дозы мезатона была только прессорная реакция на 20%-26% большая чем в контроле. Это позволяет нам утверждать, что кровоток в кишечнике уменьшился и направлен на прогрев "оболочки" тела.
По сравнению с однократным охлаждением произошло изменение вектора кровотока на противоположное, после однократного охлаждения кровоток был направлен а1-адренорецепторами артерий из "оболочки" тела в "ядро" тела, а на 5-й день холодовой адаптации кровоток направлен из "ядра" тела в "оболочку".
Более значительное увеличение кровотока в артериях "оболочки" тела при низких температурах, по сравнению с однократным охлаждением, говорит о том, что организм уже готов выдержать более низкие температуры за счет усиления кровотока в "оболочке" тела и перераспределения кровотока из тонкого кишечника. Это может быть связано и с усилением термогенеза на 5-й день холодовой адаптации. В наших опытах показано, что после 5-и дней холодовой адаптации кровоток направляется из "ядра" тела в "оболочку" тела, что способствует уменьшению отморожений, но увеличивает опасность переохлаждения. Это происходит за счет увеличения на 5-й день адаптации к холоду в артериях тонкого кишечника активных а1-адренорецепторов (Рм) на 46%, а в артериях кожно-мышечной области это увеличение их (Рм) всего на 13% по сравнению с контролем. Чувствительность (1/К) а1-адренорецепторов артерий была ниже контроля в тонком кишечнике на 26%, а в кожно-мышечной области ниже контроля на 17%.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Экологический портрет человека на Севере.-М.:<КРУК>, 1997.- 208 с.
2. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера.- М.:<КРУК>, 1996.- 208 с.
3. Агаджанян Н.А., Хрущев В.Л. Динамика некоторых физиологических показателей человека при вахтово-экспедиционном методе труда в Заполярье// Бюл. СО АМН СССР, 1984^ 2. С.79-83.
4. Иванов К.П. Основы энергетики организма: теоретические и практические аспекты. Т. 1. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Л.: Наука, 1990.- 307.с.
5. Иванов К.П., Лучаков Ю.И. Эффективность теплообмена между тканями и кровью в кровеносных сосудах различного диаметра // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1994. Т.80. N 3. С.100-104.
5. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. М., Наука, 1983, 260 с.
6. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск:Наука, 1980.-192 с.
7. Комиссаров И. В., Абрамец И. И. Функциональные, фармакологические и структурные различия адренергических рецепторов мышечных клеток позвоночных. //Успехи физиол. наук, 1977, т. 8, N 2, С. 75-93.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
16. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
17. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
18. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
